基于PSO的多星座GNSS垂直保护级优化方法

针对传统的高级接收机自主完好性监测(ARAIM)算法中完好性风险和连续性风险分配存在保守的问题,提出了一种基于粒子群优化(PSO)算法的完好性风险和连续性风险分配方法。将不同的分配策略作为算法中不同的粒子,选取不同故障子集对应的垂直保护级的加权和为适应度函数,每个粒子基于粒子群优化寻优原理更新其位置及速度直至满足条件,进而得到优化后的分配策略和对应的垂直保护级。通过双星座对所提方法进行验证,并与传统方法进行对比分析,结果表明:基于PSO算法的完好性风险和连续性风险分配策略优化了垂直保护级,提高了ARAIM全球可用性。

基于动态粒子群算法的ARAIM可用性优化方法

卫星导航的完好性监测技术对保障航空领域的导航安全至关重要。针对高级接收机自主完好性监测算法将完好性风险概率和连续性风险概率平均分配给所有可见卫星,导致垂直保护级较为保守,进而造成可用性降低的问题,本文提出了一种基于动态粒子群算法(dynamic particle swarm optimization,DPSO)的ARAIM可用性优化方法。通过优化风险概率分配过程,在完好性指标不变的情况下,可有效降低垂直保护级,提高了ARAIM算法的可用性。选取全球均匀分布的6个MGEX(multi-GNSS experiment)测站对所提方法进行验证,并分析了算法的全球可用性。同时,为验证该方法的有效性,在沈阳法库通航机场采集飞机全飞行阶段的卫星导航试验数据,对算法进行验证。静态数据与动态数据试验结果表明:采用基于DPSO算法的分配策略,降低了垂直保护级,提高了ARAIM可用性,全球范围内ARAIM可用性大于99.5%的覆盖比率由98.2%增加到99.7%。

电信级以太网的技术发展及其部署思路

电信级以太网正逐渐由标准化和试验走向现网部署和应用。虽然各种电信级以太网技术在可靠性保护能力方面有较大提升,但在服务质量(QoS)、操作、管理、维护(OAM)方面尚有待完善,多厂家互通性的问题也尤为突显。电信级以太网的部署应以满足业务需求为导向,综合考虑相关技术和标准的成熟度、部署成本、对现有网络改造的复杂度以及异厂商互通性等因素,根据技术特点为不同的应用场景灵活选择适当的组网技术。

瑞星发力高端企业级市场 连续中标政府大单

近日，瑞星中标某中央单位涉密网络，为其垂直管理的40余个省级内网和主网连接提供安全保护。瑞星以绝对优势夺得这一具有重大意义的项目．再次证明了其在高端安全领域的技术实力。

瑞星发力高端企业级市场连续中标政府大单

本刊讯 近日，瑞星中标某中央单位涉密网络，为其垂直管理的40余个省级内网和主网连接提供安全保护。这是近年来少见的高等级涉密项目，需要在全国省级单位、计划单列市等相关内网安装部署，对于参与竞标厂商的安全等级、品牌信誉、技术实力等诸多方面都有非常严格的要求。瑞星以绝对优势夺得这一具有重大意义的项目，再次证明了其在高端安全领域的技术实力。

宙斯盾级导弹驱逐舰揭密

70年代，美国海军为应付苏联的空中威胁，为其航空母舰作战群提供足够的防空保护，于是发展了“先进水面导弹系统”，也就是后来的宙斯盾防空系统。宙斯盾系统装置在斯普鲁恩斯级驱逐舰上，成为提康德罗加级驱逐舰(DDG-47)。提康德罗加级导弹驱逐舰建造到第6艘时，换装MK41垂直发射系统。

LPV-200下中国区域内ARAIM可用性评估

随着GNSS星座的增多以及多频技术的发展,基于解分离的高级接收机自主完好性监测算法被广泛研究。本文介绍了该算法的基本原理,并结合多星座特点,对中国区域内ARAIM算法能力进行评估,利用仿真数据分析了用户测距精度对算法可用性的影响;探讨了不同星座数据在中国区域的完好性性能。仿真结果表明:双频条件下,系统完好性性能很大程度上取决于用户测距精度,在中国区域内,仅GPS单星座不足以满足LPV-200进近对完好性的要求,GPS与Galileo双星座下,ARAIM算法覆盖率可达100%.

精度和完备性在GALILEO局域监测网中变化规律研究

完备性是飞机飞行安全的重要指标之一。本文在网形固定的情况下,利用GALIEO模拟数据,计算飞机的精度和垂直保护水平(VPL),并分析飞机在监测网中不同位置时,精度和垂直保护水平的的变化规律,得到影响精度和垂直保护水平的因素。

GPS地基增强系统简介及其性能仿真验证

GPS地基增强系统主要用于增强卫星导航系统信息的完好性和提高导航精度,为飞机的精密进近和着陆导航提供服务。介绍了GPS地基增强系统组成结构、服务类型和主要服务信息种类,进而对信息完好性进行了简单说明。然后对GPS地基增强系统的误差源进行了简单描述,根据误差源模型建立地基增强系统的完好性数学模型。最后以A320飞机为飞行平台,通过仿真飞机在着陆过程中的水平保护级和垂直保护级,评估地基增强系统的性能。通过仿真分析,GPS地基增强系统能够满足CATⅢB类的精密进近和着陆导航要求。

GALILEO局域增强完备性监测网布设研究

完备性是飞机飞行安全的重要指标之一。我国在各种网的布设中一般只注重精度,而忽略了完备性。本文利用GALILEO模拟数据,在飞行轨迹固定的情况下,通过增减监测站的数量以及变换监测网的形状,计算飞机的精度和垂直保护水平(VPL),并分析飞机在不同监测网中精度和垂直保护水平的的变化规律,可以知道飞机在正方形网形的整体精度好于在其他网形中的精度,飞机在在正方形网形中的VPL虽大于在五边网形中的VPL,但两者相差很少。综合考虑,正方形网形是局域完备性监测网的最优布设网形。

北斗系统ARAIM可用性评估

随着北斗三号系统的建成,北斗系统各方面的性能得到了全面提升,大大提高了导航定位的精度和完好性,同时也为增强型接收机自主完好性监测(advanced receiver autonomous integrity monitoring,ARAIM)的发展提供了可能。基于此,本文在全球范围内选取10个均匀分布的MGEX(multi-GNSS experiment)测站一周的观测数据进行ARAIM试验,同时利用这7 d的广播星历进行可用性仿真预测评估北斗系统在亚太地区及全球范围内的ARAIM可用性。为了增加试验的真实性,同时采用航空测试数据进行试验。实测数据试验结果表明:在支持接收PRN1-46号北斗卫星的MGEX站点中,BDS-2/BDS-3 ARAIM可用性最低在95%以上,BDS-3在85%以上;航空数据中,BDS-2/BDS-3、BDS-3 ARAIM可用性均为100%。仿真预测结果表明:在亚太地区,BDS-2/BDS-3 ARAIM地面网络点的平均可用性大于90%和99.5%的覆盖比率分别为100%和96.15%,BDS-3 ARAIM平均可用性大于90%和99.5%的覆盖比率为100%和57.69%。在全球范围内,BDS-2/BDS-3 ARAIM地面网络点的平均可用性大于90%和99.5%的覆盖比率为79.94%和42.82%,BDS-3 ARAIM平均可用性大于90%和99.5%的覆盖比率为56.33%和25.32%。此外,BDS与GPS系统组合能够大幅度提高ARAIM算法的可用性。

非标称对流层误差对GBAS完好性的影响

地基增强系统(GBAS)中,非标称对流层误差引起的平均垂直保护级(VPL)增量为2.29 m,误差包络精度降低,系统完好性风险增大。针对上述问题,基于修正的Hopfield模型,综合考虑天气和卫星仰角实时变化情况,以及飞机与地面站的实时距离,提出一种实时计算非标称对流层误差的方法;鉴于该方法对甚高频频数据播发(VDB)传输带宽要求较高,提出拟合计算方法,将实时误差拟合为距离和卫星仰角的函数。仿真计算单点、进近区和终端区3种飞行场景下的VPL,分析非标称对流层误差对GBAS完好性的影响,结果表明:采用实时计算方法时,平均VPL增量为1.55 m,非标称对流层误差的包络精度提高32.52%;采用拟合计算方法时,平均VPL增量为1.27 m,包络精度提高44.54%,VDB传输数据减少,GBAS完好性风险降低。

单差载波相位自主完好性监测算法

应用载波相位差分定位时,由于多路径误差、卫星信号遮挡、卫星故障等原因,易造成载波相位测量值发生偏差和周跳,因此必须进行完好性监测。研究了利用单差载波相位测量值进行载波相位完好性监测的方法,固定整周模糊度值之后,利用最小二乘残差构造检验统计量,根据虚警概率和观测到卫星个数设定门限值,对单差载波相位测量值进行监测。分析了垂直保护级和漏警概率、卫星个数的关系。实验结果表明,虚警概率取为10-7/历元时,算法能有效检测测量偏差,对小至0.4周的偏差,比原有算法检测能力较强;漏警概率取为10-6/历元,垂直告警限值取为1.1m时算法满足可用性要求,增加1颗观测卫星能使垂直保护级降低约2cm。

改进包络模型的GNSS完好性监测阈值设计

多路径是影响卫星导航完好性监测阈值设计的重要因素,针对传统高斯包络阈值设计易受多路径影响存在标准差膨胀过大、系统可用性降低问题,提出一种改进包络模型的阈值设计方法。通过对多路径误差产生原因及分布特点进行分析,建立了伪距误差非正态分布情况下的改进包络模型。试验结果证明,该模型可有效估计出伪距测量误差的标准差,能够辅助设计出更加准确的完好性监测阈值,提高了系统完好性监测水平。

基于WAAS监测数据的精度和完好性参数解算

美国联邦航空管理局(FAA)建设的广域增强系统(WAAS)通过对全球定位系统(GPS)所需导航性能(RNP)的全面增强,目前已能在WAAS服务区的绝大部分空域支持从航路到具有垂直引导满足航向信标性能(LPV)-200进近的RNP.本文给出了WAAS报文的解码过程,结合WAAS广播报文阐述了精度和完好性参数的解算处理过程.选取美国阿拉斯加州和美国本土34个WAAS监测站的实测数据,按该处理流程解算出精度和完好性参数.结果表明,所选监测站位置的精度和完好性解算结果与美国国家卫星测试台(NSTB)公布的统计数据基本吻合,验证了报文解码以及参数提取算法和流程的正确性.WAAS精度和完好性参数解算处理流程可为中国北斗星基增强系统(BDSBAS)建设提供借鉴和参考.

BDS/GPS双系统组合GBAS性能评估

随着北斗卫星导航系统(BDS)全球组网进程的推进,BDS/GPS组合导航成为提高导航性能的重要方法,同时地基增强系统(GBAS)作为实现精密导航的新一代导航方式是当前研究的热点。本文通过推导BDS/GPS双系统组合GBAS数学模型,分别对BDS、GPS独立作为GBAS导航源及BDS/GPS组合导航作为GBAS导航源时系统的精度因子(DOP)、垂直保护级(VPL)性能进行了对比分析,对比验证了应用各系统时GBAS性能的差异。结果表明,基于BDS与GPS的GBAS性能接近,且互有优势;BDS/GPS组合GBAS性能优于各单系统性能。

GALILEO系统在中国区域内的完好性分析

完善的完好性是伽利略卫星导航系统(Galileo)的重要特征之一,主要分析了Galileo系统在中国地区的完好性性能。简要介绍了Galileo系统,在此基础上利用仿真数据,分别从不同高度截止角、不同伪距误差和不同测站点等三个方面对Galileo系统在中国地区的完好性的影响进行了比较和分析,并得出有益的结论。

非标称对流层误差对地基增强系统完好性的影响

地基增强系统(ground-based augmentation system,GBAS)中,由于不同路径方向区域范围内气象条件(温度、压强、相对湿度等)存在差异,导致系统差分修正误差中包含非标称对流层误差;即非零均值标准正态分布误差。在非标称对流层误差的影响下,机载端垂直保护级(vertical protection level,VPL)增加,系统完好性风险增大以及地面播发信号可用性降低。详细分析了非标称对流层误差对VPL的影响,发现非标称对流层误差与卫星仰角有关;并且跟踪可见卫星数目增多时,系统受非标称对流层误差的影响,VPL值进而增加。为了提高GBAS完好性,提出了一种新的选星算法,降低非标称对流层对VPL的影响,提高系统完好性信号(system in tegrity signal,SIS)可用性。仿真计算GBAS进近服务类型C(GAST C)和GBAS进近服务类型D(GAST D)场景下的VPL,分析改进的选星算法对系统完好性的影响。结果表明,改进的选星算法有效地降低了非标称对流层对GBAS完好性的影响,减小了机载端VPL值,降低了完好性风险,提高了在气象异常条件下GBAS信号的可用性。